专题六 微专题2 全面突破化学反应速率、化学平衡常数及转化率的判断与计算

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1、微专题2　全面突破化学反应速率、化学平衡常数及转化率的判断与计算1.化学平衡常数(1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K＞105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。(2)化学平衡常数表达式：对于可逆化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K＝。另可用压强平衡常数表示：Kp＝[p(C)为平衡时气体C的分压]。(3)依据化学方程式计算平衡常数①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数

2、K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。2.转化率、产率及分压的计算反应物转化率＝×100%产物的产率＝×100%分压＝总压×物质的量分数3.常用的气体定律同温同体积：p(前)∶p(后)＝n(前)∶n(后)同温同压强：＝＝＝1.(2018·全国卷Ⅰ，28)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产

3、物是一种气体，其分子式为________。(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)　　　　　2N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4k

4、J·mol－12NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3kJ·mol－1则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3×kPa·min－1。t＝62min时，测得体系中＝2.9kPa，则此时＝________kPa，v＝________kPa·min－1。③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)________63.1kPa(填“大小”“等于”或“小于”)，原因是_______

5、_________________。④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步　N2O5NO2＋NO3　快速平衡第二步　NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2　慢反应第三步　NO＋NO3―→2NO2　快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是________(填标号)。A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反

6、应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案　(1)O2　(2)①＋53.1　②30.0　6.0×10－2③大于　温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高　④13.4　(3)AC解析　(1)Cl2与AgNO3反应生成N2O5，还应该有AgCl，氧化产物是一种气体，则该气体为O2。(2)①令2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4kJ·mol－1　a2NO2(g)===N2O4(g

7、)　ΔH2＝－55.3kJ·mol－1　b根据盖斯定律，a式×－b式可得：N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋53.1kJ·mol－1。②由方程式2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)可知，62min时，＝2.9kPa，则减小的N2O5为5.8kPa，此时＝35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa，则v(N2O5)＝2×10－3×30.0kPa·min－1＝6.0×10－2kPa·min－1。④时间无限长时N2O5完全分解，故由2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)知，此时生成的＝

8、2＝2×35.8kPa＝71.6kPa，＝0.5×35.8kPa＝17.9kPa。由题意知，平衡时体系的总压强为63.1kPa，则平衡体系中NO2、N2O4的压强和为63.1kPa－17.9kPa＝45.2kPa，设N2O4的压强为xkPa，则　　　　　N2O4(g)2NO2(g)初始